CN110346726A - 电池故障诊断方法、装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池故障诊断方法，包括如下步骤：通过监测动力电池的性能参数初步判断所述动力电池单体是否故障；当初步判断所述动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断；当二次诊断判断所述故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。本发明提供的电池故障诊断方法，提高了对电池故障判断的准确率。此外，本发明还提供一种电池故障诊断装置及电动汽车。

Description

电池故障诊断方法、装置及电动汽车

【技术领域】

本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池故障诊断方法、装置及电动汽车。

【背景技术】

电动汽车作为新型清洁能源汽车，具有噪声小、无污染、零排放、能量转换效率高等特点，是未来汽车发展的新趋势。随着电力驱动技术的发展，纯电动汽车的技术日益成熟，目前已经得到了广泛的推广和应用。

动力电池是为电动汽车提供动力的核心部件，动力电池的安全性和成本是影响电动车应用的主要因素。因此整车对动力电池、电机以及各系统部件的控制是电动汽车的重要发展方向。

目前在电动汽车中对动力电池的管理和控制是通过BMS(Battery ManagementSystem，电池管理系统)实现的，BMS通过监测动力电池的温度、电压等参数来判断动力电池是否出现故障，当判断动力电池出现故障时BMS将故障反馈给VMS(Vehicle ManagementSystem，整车管理系统)，从而使得VMS对故障进行处理。

然而，不同的动力电池由于其结构、材料以工艺存在差异，其工作时的温度、电压等参数的特性也存在差异，因此由于存在这些不确定因素，可能会导致BMS判定的故障是误报，从而导致VMS进行错误的故障处理，影响车辆的正常行驶。

鉴于此，实有必要提供一种新的电池故障诊断方法、装置及电动汽车以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种电池故障诊断方法、装置及电动汽车，所述电池故障诊断方法、装置及电动汽车提高了对电池故障判断的准确率。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池故障诊断方法，包括如下步骤：

通过监测动力电池的性能参数初步判断所述动力电池单体是否故障；

当初步判断所述动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断；

当二次诊断判断所述故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。

本发明还提供一种电池故障诊断装置，所述装置包括：

监测模块，用于通过监测动力电池的性能参数初步判断所述动力电池单体是否故障；

二次诊断模块，用于当初步判断所述动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断；

以及报警模块，用于当二次诊断判断所述故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。

本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池、电池管理系统以及整车管理系统；所述动力电池与所述电池管理系统以及所述整车管理系统电连接，所述电池管理系统与所述整车管理系统电连接；所述电池管理系统包括上述所述的电池故障诊断装置。

本发明提供的电池故障诊断方法、装置及电动汽车，首先通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障，接着对初步判断为故障的动力电池单体进行二次诊断，并当二次诊断确定其仍然故障时，发出报警信息，进而提高了电池故障诊断的准确率，避免了电池故障误报情况的发生。

【附图说明】

图1为本发明一实施例提供的电池故障诊断方法的流程图。

图2为本发明另一实施例提供的电池故障诊断方法的流程图。

图3为本发明另一实施例提供的电池故障诊断方法的流程图。

图4为本发明提供的电池故障诊断装置的方框示意图。

图5为本发明提供的电动汽车的方框示意图

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，其为本发明较佳实施例提供的电池故障诊断方法的流程图。该方法可以应用于电池故障诊断装置，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为BMS的部分或者全部，该方法包括以下步骤：

步骤S101，通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障。

动力电池中通常包括多个电池模组，每个模组中包括多个动力电池单体。因此，监测动力电池的性能参数可以包括动力电池中的动力电池单体的温度、电压等参数中的至少一种。示例地，可以监测动力电池是否出现单体温度过高、单体温度过低、单体电压过高、单体电压过低、单体温差过大以及单体压差过大中的至少一种。当动力电池出现单体温度过高、单体温度过低、单体电压过高、单体电压过低、单体温差过大以及单体压差过大中的至少一种时，可以确定动力电池故障。

其中，单体温度过高包括：动力电池中出现至少一个动力电池单体的温度高于预设的最高温度阈值；单体温度过低包括：动力电池中出现至少一个动力电池单体的温度低于预设的最低温度阈值；单体电压过高包括：动力电池中出现至少一个动力电池单体的电压高于预设的最高电压阈值；单体电压过低包括：动力电池中出现至少一个动力电池单体的电压低于预设的最低电压阈值；单体温差过大包括：动力电池中的动力电池单体的最高温度与最低温度的温差高于预设的温差阈值；单体压差过大包括：动力电池中的动力电池单体的最高电压与最低电压的压差高于预设的压差阈值。

步骤S102，当初步判断动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断。

二次诊断包括对初步判断为故障的动力电池单体进行全面的诊断。其中，全面诊断包括并不限于，对初步判断为故障的动力电池单体进行内阻测试、判断其容量是否过低、以及对其注入交流信号以判断其是否脱落等。

步骤S103，当二次诊断判断所故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。

本发明提供的电池故障诊断方法，首先通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障，接着对初步判断为故障的动力电池单体进行二次诊断，并当二次诊断确定其仍然故障时，发出报警信息，进而提高了电池故障诊断的准确率，避免了电池故障误报情况的发生。

请再参阅图2，其为本发明另一实施例提供的电池故障诊断方法的流程图。在该实施例中，所述电池故障诊断方法还包括如下步骤：

步骤S104，当二次诊断判断故障的动力电池单体没有故障时，清除误判。

在该实施例中，当二次诊断发现动力电池单体并没有故障，此时，将误判消除，以免对该动力电池单体后续性能的判断产生影响。

请再参阅图3，其为本发明又一实施例提供的电池故障诊断方法的流程图。所述电池故障诊断方法，为了提高电池故障诊断的准确率，通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障的步骤包括如下步骤：

步骤S105，判断性能参数的变化率是否大于预设的标定值。

通常在正常情况下，动力电池的温度和电压会按照其特有的特性曲线变化，不会在短时间内出现较大的变化(即变化率较低)，因此通过判断这些性能参数的变化率是否大于标定值可以判断动力电池是否可能存在故障，如果这些性能参数的变化率大于标定值，则初步判断所述动力电池故障，则可以判定步骤S101确定的动力电池故障是可靠的，从而可以执行步骤S102。如果这些性能参数的变化率小于标定值，则可以判定步骤101确定的动力电池故障可能存在误判，需要对动力电池的参数进行持续监测，亦即，回到步骤S101。其中，所述标定值可以通过标定验证来确定，本实施例不进行限定。

请再参阅图4，其为本发明较佳实施例提供的电池故障诊断装置100的方框示意图。该装置100可以用于执行图1、2或3所示的方法，所述装置100可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为BMS的部分或者全部。所述装置300包括所述电池故障诊断装置100包括监测模块10、二次诊断模块20以及报警模块30。所述监测模块10用于通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障。所述二次诊断模块20用于当初步判断动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断。所述报警模块30用于当二次诊断判断故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。

进一步地，所述电池故障诊断装置100还包括清除模块40，所述清除模块40用于当二次诊断判断故障的动力电池单体没有故障时，清除误判，进而可以避免对该动力电池单体后续性能的判断产生影响。

此外，在一些实施例中，所述电池故障诊断装置100还包括判断模块50，所述判断模块50用于判断性能参数的变化率是否大于预设的标定值。当所述性能参数的变化率大于标定值时，产生二次诊断指令；所述二次诊断模块20用于依据所述二次诊断指令，对故障的动力电池单体进行二次诊断。当所述性能参数的变化率小于标定值时，产生清楚指令；所述清除模块40用于依据所述清除指令清除误判。

本发明所提供的电池故障诊断装置100，通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障，接着对初步判断为故障的动力电池单体进行二次诊断，并当二次诊断确定其仍然故障时，发出报警信息，进而提高了电池故障诊断的准确率，避免了电池故障误报情况的发生。

请再参阅图5，其为本发明提供的电动汽车200的方框示意图。所述电动车辆200可以用于执行图1、2或3所示的方法，所述电动车辆200包括：动力电池210、BMS 220以及VMS230。动力电池210与BMS 220以及VMS 230电连接，BMS 220和VMS 230电连接。该BMS 220包括图4中的电池故障诊断装置100。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述方便和简洁，上述描述的装置的具体实现过程可以参照前述方法实施例中对应的过程描述，在此不再赘述。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (9)

1.一种电池故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过监测动力电池的性能参数初步判断所述动力电池单体是否故障；

当初步判断所述动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断；

当二次诊断判断所述故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。

2.如权利要求1所述的电池故障诊断方法，其特征在于：所述电池故障诊断方法还包括如下步骤：

当二次诊断判断所述故障的动力电池单体没有故障时，清除误判。

3.如权利要求1或2所述的电池故障诊断方法，其特征在于：所述通过监测动力电池的性能参数初步判断动力电池单体是否故障的步骤还包括如下步骤：

判断所述性能参数的变化率是否大于预设的标定值；

当所述性能参数的变化率大于所述标定值时，初步判断所述动力电池故障。

4.如权利要求1所述的电池故障诊断方法，其特征在于：所述性能参数包括温度、电压中的至少一种，所述通过监测动力电池的性能参数判断所述动力电池是否故障包括：

监测所述动力电池是否出现单体温度过高、单体温度过低、单体电压过高、单体电压过低、单体温差过大以及单体压差过大中的至少一种；

当所述动力电池出现所述单体温度过高、所述单体温度过低、所述单体电压过高、所述单体电压过低、所述单体温差过大以及所述单体压差过大中的至少一种时，初步确定所述动力电池故障。

5.一种电池故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：

监测模块，用于通过监测动力电池的性能参数初步判断所述动力电池单体是否故障；

二次诊断模块，用于当初步判断所述动力电池单体故障时，对故障的动力电池单体进行二次诊断；

以及报警模块，用于当二次诊断判断所述故障的动力电池单体仍然故障时，发出报警信息。

6.如权利要求5所述电池故障诊断装置，其特征在于：所述装置还包括：

清除模块，用于当二次诊断判断所述故障的动力电池单体没有故障时，清除误判。

7.如权利要求5或6所述电池故障诊断装置，其特征在于：所述装置还包括：

判断模块，用于判断性能参数的变化率是否大于预设的标定值；

当所述性能参数的变化率大于标定值时，初步判断所述动力电池故障。

8.如权利要求5所述电池故障诊断装置，其特征在于：所述性能参数包括温度、电压中的至少一种；当所述动力电池出现所述单体温度过高、所述单体温度过低、所述单体电压过高、所述单体电压过低、所述单体温差过大以及所述单体压差过大中的至少一种时，初步确定所述动力电池故障。

9.一种电动汽车，其特征在于：包括动力电池、电池管理系统以及整车管理系统；所述动力电池与所述电池管理系统以及所述整车管理系统电连接，所述电池管理系统与所述整车管理系统电连接；所述电池管理系统包括所述如权利要求5-8中任意一项所述的电池故障诊断装置。